Chemia Maj 2012 Podstawowy

Centralna Komisja Egzaminacyjna

Układ graficzny © CKE 2010

Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu.

WPISUJE ZDAJĄCY KOD

PESEL

Miejsce na naklejkę z kodem

EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII POZIOM PODSTAWOWY

MAJ 2012

Instrukcja dla zdającego 1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 14 stron (zadania 1 – 30). Ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu zespołu nadzorującego egzamin. 2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy każdym zadaniu. 3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz pamiętaj o jednostkach. 4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem. 5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl. 6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie będą oceniane. 7. Możesz korzystać z karty wybranych tablic chemicznych, linijki oraz kalkulatora. 8. Na tej stronie oraz na karcie odpowiedzi wpisz swój numer PESEL i przyklej naklejkę z kodem. 9. Nie wpisuj żadnych znaków w części przeznaczonej dla egzaminatora.

Czas pracy: 120 minut

Liczba punktów do uzyskania: 50

MCH-P1_1P-122

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

2

Zadanie 1. (1 pkt) Przedstaw konfigurację elektronową atomu argonu w stanie podstawowym. Podkreśl fragment konfiguracji, który opisuje stan elektronów zewnętrznej powłoki. Konfiguracja elektronowa: ...........................................................................................................

Zadanie 2. (1 pkt) Napisz wzory jonów potasu i siarki, których konfiguracja elektronowa jest taka sama, jak konfiguracja atomu argonu w stanie podstawowym. Wzór jonu potasu: ............................................ Wzór jonu siarki: .............................................

Zadanie 3. (1 pkt) Pierwiastek X tworzy jony o ładunku 2+, których konfiguracja elektronowa jest następująca: 1s2 2s22p6 (K2 L8) Podaj symbol pierwiastka X i określ jego położenie w układzie okresowym pierwiastków. Symbol pierwiastka X

Numer okresu

Numer grupy

Zadanie 4. (2 pkt) Właściwości chlorowodoru wynikają z charakteru wiązania chemicznego występującego w jego cząsteczce. a) Określ charakter wiązania (kowalencyjne niespolaryzowane, spolaryzowane, jonowe) w cząsteczce chlorowodoru.

kowalencyjne

Charakter wiązania: ..................................................................................................................... b) Uzupełnij poniższą charakterystykę chlorowodoru, podkreślając jedną z podanych w każdym nawiasie właściwości. 1. W

temperaturze

pokojowej

i

pod

ciśnieniem

atmosferycznym

( gazem / cieczą / ciałem stałym). 2. ( Dobrze / słabo ) rozpuszcza się w rozpuszczalnikach polarnych, np. w wodzie.

jest

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

3

Zadanie 5. (4 pkt) Poniżej przedstawiono struktury elektronowe dwóch cząsteczek: X2 i Z2. Wzór I

Wzór II

a) Uzupełnij poniższe zdanie, podkreślając jeden wzór podany w każdym nawiasie. Wzór I ilustruje elektronową strukturę cząsteczki ( Br2 / H2 / N2 ), a wzór II strukturę cząsteczki ( Br2 / H2 / N2 ). b) Na podstawie struktury elektronowej cząsteczki X2 określ liczbę elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka X. Liczba elektronów walencyjnych: ................... c) Określ charakter wiązań (kowalencyjne niespolaryzowane, kowalencyjne spolaryzowane, jonowe) występujących w cząsteczkach, których budowę przedstawiają oba wzory. Charakter wiązań: ........................................................................................................................ d) Określ krotność wiązania w cząsteczce X2. Krotność wiązania: ..........................................

Zadanie 6. (2 pkt) Katalityczne utlenianie amoniaku przebiega zgodnie z równaniem 4NH3 + 5O2

Pt

4NO + 6H2O

a) Określ stosunek objętościowy i masowy substratów i produktów tej reakcji, jeżeli przebiega ona w warunkach, w których wszystkie reagenty są gazami. Reagent:

O2

NH3

NO

H2O

Stosunek objętościowy =

:

:

:

Stosunek masowy =

:

:

:

b) Ustal liczbę moli tlenu cząsteczkowego potrzebną do powstania 20 moli tlenku azotu(II). Liczba moli tlenu: .......................... Nr zadania Wypełnia Maks. liczba pkt egzaminator Uzyskana liczba pkt

1. 1

2. 1

3. 1

4a) 1

4b) 1

5a) 1

5b) 1

5c) 1

5d) 1

6a) 1

6b) 1

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

4

 Informacja do zadań 7.–9. Poniższy schemat przedstawia początkowy fragment szeregu promieniotwórczego toru. Numerami w kółkach oznaczono kolejne człony tego szeregu, a strzałkami przemiany (α lub β–), jakim ich jądra ulegają. liczba masowa A

232

1

I 228

224

2

II

3

III

4

5

220 87

88

89

90

liczba atomowa Z

Zadanie 7. (1 pkt) Określ liczbę protonów i liczbę neutronów w jądrze izotopu oznaczonego numerem 1. Liczba protonów: .......................... Liczba neutronów: ........................

Zadanie 8. (1 pkt) Uzupełnij poniższy schemat, wpisując symbol i liczbę atomową pierwiastka, którego izotop oznaczono numerem 3, oraz liczbę masową tego izotopu.

Zadanie 9. (1 pkt)

Określ typ przemian jądrowych (α lub β–) oznaczonych strzałkami I i III. Typ przemiany I: ......................... Typ przemiany III: ........................

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

5

 Informacja do zadań 10. i 11. Poniższy wykres przedstawia zależność masy trzech izotopów promieniotwórczych od czasu. masa, mg 8 7 6

1

5

2

3

4 3 2 1 0

0

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 czas, dni

Zadanie 10. (1 pkt) Wskaż najtrwalszy izotop (1, 2 lub 3). Numer, którym oznaczono najtrwalszy izotop: ..................

Zadanie 11. (2 pkt) a) Oszacuj okres półtrwania izotopu oznaczonego numerem 2. Okres półtrwania izotopu oznaczonego numerem 2 wynosi około .................................... dni. b) Oszacuj, ile miligramów izotopu oznaczonego numerem 3 uległo rozpadowi w czasie 8 dni. W czasie 8 dni uległo rozpadowi .................... mg izotopu oznaczonego numerem 3.

Zadanie 12. (1 pkt) W oddzielnych probówkach przygotowano wodne roztwory następujących substancji: Wzór substancji

KBr

C2H5OH

HCOOH

NH3

HBr

C6H12O6 (glukoza)

HCHO

Na2SO4

Zbadano przewodnictwo elektryczne oraz odczyn otrzymanych roztworów. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Wpisz do tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli jest fałszywe. Zdanie 1. Roztwory związków o wzorach KBr, HCOOH, NH3, HBr i Na2SO4 przewodzą prąd elektryczny. Pozostałe roztwory nie przewodzą prądu. 2. Roztwory związków o wzorach C2H5OH, HCOOH, C6H12O6 (glukoza) i HCHO mają odczyn obojętny. 3. Roztwór związku o wzorze NH3 jest jedynym roztworem o odczynie zasadowym. Nr zadania Wypełnia Maks. liczba pkt egzaminator Uzyskana liczba pkt

7. 1

8. 1

9. 1

10. 1

11a) 11b) 1 1

12. 1

P/F

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

6

 Informacja do zadań 13. i 14. Poniższy wykres przedstawia zależność rozpuszczalności bezwodnego siarczanu(VI) sodu w wodzie od temperatury. Punkt A wykresu odpowiada temperaturze równej 32,4 ºC i rozpuszczalności równej 49,7 g w 100 g wody.

Rozpuszczalność Na2SO4, g/100 g H2O

60

A (32,4 ºC; 49,7 g/100 g H2O)

50 40 30 20 10 0

0

10

20

30

40 50 60 Temperatura, ºC

70

80

90

100

Zadanie 13. (1 pkt) W 100 g wody rozpuszczono taką ilość bezwodnego siarczanu(VI) sodu, że otrzymano roztwór nasycony o temperaturze 10 ºC. Następnie do naczynia z roztworem dosypano jeszcze porcję 8 g tej soli, która nie uległa rozpuszczeniu. Oszacuj najniższą temperaturę, do której należałoby ogrzać roztwór, aby dodana porcja soli całkowicie się rozpuściła. Roztwór należałoby ogrzać do temperatury około ................................ ºC

Zadanie 14. (2 pkt) Dokończ poniższe zdania, wpisując odpowiednie wartości temperatury. 1. Rozpuszczalność Na2SO4 w temperaturze 100 ºC jest taka sama, jak w temperaturze .............................. ºC. 2. Najmniejszą rozpuszczalność Na2SO4 osiąga w temperaturze .............................. ºC. 3. Największą rozpuszczalność Na2SO4 osiąga w temperaturze .............................. ºC. 4. Ochładzanie nasyconego w temperaturze 100 ºC roztworu Na2SO4 aż do temperatury .............................. ºC nie powoduje wykrystalizowania części rozpuszczonej soli.

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

7

Zadanie 15. (2 pkt) Rozpuszczalność amoniaku w wodzie w atmosferycznym wynosi 52 g w 100 g wody.

temperaturze

20 ºC

i

pod

ciśnieniem

Oblicz stężenie procentowe nasyconego wodnego roztworu amoniaku w temperaturze 20 ºC i pod ciśnieniem atmosferycznym. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. Obliczenia:

Odpowiedź:

Zadanie 16. (2 pkt) Do wody destylowanej wprowadzono chlorek baru i chlorek miedzi(II), otrzymując roztwór. a) Korzystając z tablicy rozpuszczalności, wybierz spośród wymienionych poniżej odczynnik, którego dodanie do otrzymanego roztworu spowoduje usunięcie jonów miedzi(II) przez wytrącenie trudno rozpuszczalnego związku, a nie spowoduje usunięcia jonów baru. Uzasadnij odpowiedź, pisząc w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zajdzie po dodaniu do roztworu wybranego odczynnika. Wybrany odczynnik (podkreśl):

Na2SO4 (aq)

NaNO3 (aq)

(NH4)3PO4 (aq)

(NH4)2S (aq)

Równanie reakcji: ........................................................................................................................ b) Podaj nazwę metody, którą należy zastosować, aby otrzymany osad oddzielić od roztworu. ......................................................................................................................................................

Zadanie 17. (1 pkt) Uzupełnij poniższe zdania, podkreślając jedno określenie z trzech podanych w każdym nawiasie. Roztwór o odczynie obojętnym ma pH ( mniejsze od a roztwór o odczynie zasadowym ma pH ( mniejsze od

Nr zadania Wypełnia Maks. liczba pkt egzaminator Uzyskana liczba pkt

13. 1

14. 2

/ /

15. 2

równe równe

/

większe od ) 7,

/

większe od ) 7.

16a) 16b) 1 1

17. 1

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

8

Zadanie 18. (3 pkt) Tlenek srebra(I) w zetknięciu z roztworem nadtlenku wodoru reaguje zgodnie ze schematem: Ag2O + H2O2 → Ag + O2 + H2O a) Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w podanym wyżej schemacie reakcji, stosując metodę bilansu elektronowego. Bilans elektronowy: ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Równanie reakcji: .......... Ag2O + .......... H2O2 → .......... Ag + .......... O2 + .......... H2O b) Określ funkcję, jaką w tej reakcji pełni nadtlenek wodoru. Nadtlenek wodoru pełni w tej reakcji funkcję .............................................................................

Zadanie 19. (2 pkt) Reakcja miedzi z rozcieńczonym kwasem azotowym(V) przebiega zgodnie z równaniem: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O W nadmiarze rozcieńczonego kwasu azotowego(V) uległo roztworzeniu 16 g miedzi. Oblicz masę Cu(NO3)2 otrzymanego w wyniku opisanej reakcji. Wynik podaj z dokładnością do liczb całkowitych. Użyj następujących wartości mas molowych: M H = 1 g·mol–1, M N = 14 g·mol–1, M O = 16 g·mol–1, M Cu = 64 g·mol–1. Obliczenia:

Odpowiedź:

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

9

Zadanie 20. (1 pkt) Dysproporcjonowanie to reakcja utleniania i redukcji, w której część atomów tego samego pierwiastka na pośrednim stopniu utlenienia ulega redukcji, działając jako utleniacz, a część utlenia się, będąc reduktorem. Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007

Spośród podanych niżej równań reakcji utleniania i redukcji wybierz to, które jest równaniem procesu dysproporcjonowania. Wybrane równanie podkreśl. A. Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O B. (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O C. 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 D. 3S + 4HNO3 → 3SO2 + 4NO + 2H2O

Zadanie 21. (2 pkt) Spośród przedstawionych poniżej wzorów wybierz wszystkie, które ilustrują budowę cząsteczek węglowodorów nienasyconych. I

II

H3C CH

CH3

H3C IV

CH3

III

O C O CH3

H3C

C

C

V

CH2

CH3

VI

H3C

CH3 C

H3C

C CH3

Budowę cząsteczek węglowodorów nienasyconych ilustrują wzory ..........................................

Zadanie 22. (2 pkt) Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) i nazwy systematyczne dwóch izomerycznych węglowodorów, które należą do szeregu homologicznego etynu, a ich cząsteczki zawierają 4 atomy węgla. Izomer 1.

Izomer 2.

Wzór:

Wzór:

Nazwa:

Nazwa:

Nr zadania 18a) 18b) Wypełnia Maks. liczba pkt 2 1 egzaminator Uzyskana liczba pkt

19. 2

20. 1

21. 2

22. 2

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

10

Zadanie 23. (3 pkt) a) Przeanalizuj poniższe schematy przedstawiające trzy reakcje chemiczne, którym ulegają węglowodory, i wpisz wzory brakujących substratów lub produktów oraz uzupełnij współczynniki stechiometryczne. Związki organiczne przedstaw za pomocą wzorów półstrukturalnych (grupowych). 1.

CH3—CH2—CH3 +

CO2 + .....................

..................

H2O .................

CH3

2.

światło

+ .............................................. 3. H2C

CH2 + H2O

....................

H3C

C

CH3 + HCl

Cl

H+ ..............................................................

b) Uzupełnij poniższe zdanie. Reakcja addycji to reakcja, której schemat oznaczono numerem ...................., a reakcja substytucji to reakcja, której schemat oznaczono numerem ....................

Zadanie 24. (2 pkt) Stwierdzono, że 6,5 g pewnego gazowego węglowodoru zajmuje w warunkach normalnych objętość równą 5,6 dm3. Oblicz masę molową tego weglowodoru. Obliczenia:

Odpowiedź:

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

11

Zadanie 25. (2 pkt) Poniżej przedstawiono wzory sześciu jednofunkcyjnych pochodnych węglowodorów. I

II

III

CH3–CO–CH3

CH3–CH2–CO–O–CH2–CH2–CH3

CH3–CH2–NH2

IV

V

VI

CH3–CH2–CH2–OH

CH3–CH2–COOH

CH3–CH2–CHO

Uzupełnij zdania, wpisując numery, którymi oznaczono wzory odpowiednich związków. 1. Związek I jest izomerem związku ............... . 2. Związek II powstaje w wyniku reakcji związku ............... ze związkiem ............... . 3. Wodny roztwór związku ............... ma odczyn zasadowy. 4. Produktem redukcji związku VI jest związek ............... .

Zadanie 26. (2 pkt) Przeanalizuj poniższe schematy przedstawiające trzy reakcje chemiczne, którym ulegają pochodne węglowodorów, i wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) produktów organicznych. O

1. H3C

C CH3 + H2

katalizator ..........................................................

2.

CH3COOH + NaOH

+ H2O ..........................................................

3.

H3C

CH NH2

COOH + HCl ....................................................

Nr zadania 23a) 23b) Wypełnia Maks. liczba pkt 2 1 egzaminator Uzyskana liczba pkt

24. 2

25. 2

26. 2

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

12

 Informacja do zadań 27. i 28. Paliwa do silników wysokoprężnych otrzymywane z ropy naftowej można zastąpić biopaliwami. Wytwarzanie biopaliwa polega na ogrzewaniu oleju roślinnego z dużą ilością alkoholu w obecności katalizatora. Proces ten można zilustrować ogólnym równaniem, w którym R oznacza grupę węglowodorową:

H2C HC H2C

O O C R O O C R + 3 CH3OH O O C R

olej roślinny

H2C katalizator

HC

OH

O

OH + 3 R

C O

H2C

metanol

OH

glicerol

CH3

biopaliwo

Na podstawie: Gary W. vanLoon, Stephen J. Duffy, Chemia środowiska, Warszawa 2008

Zadanie 27. (1 pkt) Uzupełnij poniższy schemat równania reakcji otrzymywania biopaliwa z trioleinianu glicerolu i metanolu, wpisując wzory półstrukturalne (grupowe) brakującego substratu i produktu. CH2OOCC17H33 CHOOCC17H33 + 3 CH2OOCC17H33

katalizator

CH2OH CHOH + 3 CH2OH

Zadanie 28. (1 pkt) Napisz nazwę grupy jednofunkcyjnych pochodnych węglowodorów, do której zalicza się główny składnik biopaliwa otrzymanego opisaną metodą. .......................................................................................................................................................

Zadanie 29. (1 pkt) Uzupełnij poniższą charakterystykę glicerolu (propano-1,2,3-triolu), wybierając jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie. Wybrane określenia podkreśl. Glicerol reaguje z aktywnymi metalami, np. z sodem, tworząc alkoholany i ( wodór / wodę ), pod działaniem kwasów karboksylowych ( ulega / nie ulega ) reakcji estryfikacji, a w reakcji z wodorotlenkiem miedzi(II) tworzy ( czarny osad / pomarańczowy osad / szafirowy roztwór ).

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

13

Zadanie 30. (2 pkt) a) Spośród odczynników o podanych niżej wzorach wybierz ten, który należy dodać do probówki z kleikiem skrobiowym, aby potwierdzić obecność skrobi. Uzupełnij schemat doświadczenia, wpisując wzór wybranego odczynnika. NaCl (aq)

Br2 (aq)

I2 w KI (aq)

CuSO4 (aq)

Odczynnik: ………………………….…...

kleik skrobiowy

b) Opisz zmianę, jaką zaobserwuje się po wprowadzeniu do probówki wybranego odczynnika. Obserwacje: ......................................................................................................................................................

Nr zadania Wypełnia Maks. liczba pkt egzaminator Uzyskana liczba pkt

27. 1

28. 1

29. 1

30a) 30b) 1 1

14

Egzamin maturalny z chemii Poziom podstawowy

BRUDNOPIS

PESEL

MCH-P1_1P-122 Miejsce na naklejkê z nr PESEL

WYPE£NIA ZDAJ¥CY

Punkty Nr zad. 0 1 2

WYPE£NIA EGZAMINATOR Punkty Nr zad. 0 1 2

1 2

17 3 18a 4a 18b 4b 19 5a 20 5b 21 5c 22 5d 23a 6a 23b 6b 24 7 25 8 26 9 27 10 28 11a 29 11b 30a 12 30b 13 14

SUMA PUNKTÓW

15 16a

D

16b

J

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

KOD EGZAMINATORA

Czytelny podpis egzaminatora

KOD ZDAJ¥CEGO